ข้อมูลควอนตัมกับดัชนีที่ไม่โกง: Quantum IT 2021 - publications, patents & prototypes
วงการไอทีควอนตัมเมื่อมองผ่านข้อมูลผลงานวิชาการตีพิมพ์ (publication) สิทธิบัตร (patent) และต้นแบบ (prototype) ประจำปี พ.ศ.๒๕๖๔ แล้วยืนยันได้ว่า “เช่นเดิมเหมือนปีก่อน” ส่วนมาตรฐานอุตสาหกรรม (standard) ภาคบังคับนั้นยังคงไม่ปรากฏเพราะยังไม่เกิดอุตสาหกรรมที่มารองรับได้จริงแต่อย่างใด ติดตามสรุปเพื่อรู้เท่าทันโลกไอทีควอนตัมด้วยข้อมูลดัชนีที่ตรงไปตรงมาได้ดังต่อไปนี้
๑) ดัชนี - “Quantum Computing”
๑.๑) ฐานข้อมูลวิชาการ (Scopus)
สถิติโดยภาพรวมผลงานวิชาการในสาขานี้สูงขึ้นต่อเนื่องจากปีก่อนหน้า สหรัฐอเมริกานำโด่งทิ้งอันดับสองคือประเทศจีนไปเกินสองเท่า โดยมีอินเดียและญี่ปุ่นคืออีกสองประเทศจากเอเชียที่เข้ามาอยู่ในสถิติสิบอันดับแรกร่วมกับโลกตะวันตกโดยที่ทุกอันดับยังคงเดิม ส่วนสามสาขาวิชาหลักที่โดดเด่นสูงสุดคงอยู่ที่วิทยาศาสตร์สาขาฟิสิกส์ (Physics) อันบ่งบอกถึงบรรยากาศกิจกรรมวิจัยพื้นฐานเป็นส่วนใหญ่ ส่วนด้านวิศวกรรม (Engineering) เพื่อการประยุกต์นั้นไล่หลังมาเป็นอันดับที่สาม และด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ (Computer science) ที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณโดยตรงนั้นอยู่อันดับรองโดยลดจำนวนลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า ค.ศ.2020
๑.๒) สถิติสิทธิบัตรการคำนวณเชิงควอนตัม
(แหล่งสำรวจ ๑)
ผลรวมในรอบยี่สิบปีที่ผ่านมา (ถึงปี พ.ศ.๒๕๖๔) หน่วยงานจากสหรัฐอเมริกามีผลรวมกันจำนวนสูงที่สุดแวดล้อมไปด้วยกลุ่มจากประเทศจีนที่ผลรวมสูงขึ้นและมีหน่วยงานหน้าใหม่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งคล้ายคลึงกับเมื่อปีที่ผ่านมา (2020)
หากพิจารณาข้อมูลโดยเฉพาะของปี พ.ศ.๒๕๖๔ สองอันดับแรก IBM กับกลุ่มดูแลทรัพย์สินทางปัญญาจากประเทศจีน Ruban Quantum Tech Co.Ltd. ปรากฏว่าคู่แข่งจากประเทศจีนมีจำนวนสิทธิบัตรมากกว่าเกือบสองเท่า
(แหล่งสำรวจ ๒) ผลรวมในรอบยี่สิบปีที่ผ่านมา พบว่าหน่วยงานจากสหรัฐอเมริกามีผลรวมกันจำนวนมากและสูงที่สุดอันดับแรกคือบริษัท IBM ตามมาด้วยบริษัท Intel และ Microsoft โดยมีกลุ่มดูแลทรัพย์สินทางปัญญาจากประเทศจีน Ruban Quantum Tech Co.Ltd.* พร้อมกับอีกสามหน่วยงานใหม่จากประเทศจีนได้เข้าแสดงตนอยู่ในสิบอันดับแรกแล้วในปีนี้ ทั้งบริษัท Origin มหาวิทยาลัย USTC และบริษัทหัวเหว่ย (Huawei) โดยมีบริษัท NTT จากประเทศญี่ปุ่นเริ่มติดอันดับเข้ามาด้วย ขณะที่บริษัทรายใหญ่เดิมของฝั่งอเมริกาเหนือทั้ง Google และ D-Wave นั้นยังคงรั้งชื่ออยู่ในสิบอันดับนี้ต่อไป
ภาพรวมสิทธิบัตรการคำนวณเชิงควอนตัม
ข้อมูลภาพรวมของสองทศวรรษที่ผ่านมาจากแหล่งสำรวจที่ต่างกัน ผลลัพธ์ที่ได้แม้ต่างกันพอสมควรแต่แนวโน้มคล้ายคลึงกัน โดยสาขาการคำนวณเชิงควอนตัมนี้ สหรัฐอเมริกามีจำนวนรวมสูงที่สุด ขณะที่ประเทศจีนกำลังแสดงศักยภาพการเติบโตที่คาดว่าภายในระยะเวลาไม่กี่ปีจำนวนรวมสิทธิบัตรจะแซงหน้าคู่แข่งได้ในที่สุด ทั้งนี้ แม้ปรากฏรายชื่อจากประเทศอื่น เช่น ญี่ปุ่น แคนาดา อิสราเอล อินเดีย เกาหลีใต้ ฯ หากมีจำนวนอัตราส่วนที่น้อยมากเมื่อเทียบกับสองประเทศหลักข้างต้น และเมื่อพิจารณาในระดับองค์กรแล้วปรากฏว่า บริษัท IBM ปรากฏโดดเด่นที่สุด
*Ruban Quantum Tech Co.Ltd. คือกลุ่มหน่วยงานผู้ดูแลทรัพย์สินทางปัญญาจากประเทศจีนที่ร่วมจัดการสิทธิบัตรจากหลายองค์กร มหาวิทยาลัย ฯ
๑.๓) ต้นแบบการคำนวณเชิงควอนตัม
เป็นที่ชัดเจนว่าเครื่องคำนวณเชิงควอนตัมมีการโฆษณาชวนเชื่อของการเพิ่มจำนวนคิวบิต (Qubit) ไว้มากมายตลอดช่วงหลายปีที่ผ่านมา ไม่ปรากฏการมีซึ่งต้นแบบจริงทั้งจำนวนคิวบิตที่ทำได้ตามที่อ้าง (ยกเว้น IBM) หรือแม้ต้นแบบที่สามารถใช้งานจริงได้ทั่วไป (กรณีที่หลายบริษัทเปิดให้ใช้งานผ่านคลาวด์นั้น เป็นเพียงรูปแบบการทดสอบเฉพาะกิจที่มีข้อจำกัดมาก มิใช่การใช้งานเช่นดั่งเช่นคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่บุคคลผู้ที่ไม่มีพื้นฐานเทคนิคจะสามารถใช้งานได้) ความก้าวหน้าด้านต้นแบบจึงเป็นเพียงพัฒนาการบนพื้นฐานของการสร้างหน่วยประมวลผลควอนตัมกับจำนวนคิวบิตจำนวนมากที่อ้างอิงถึง หรืออาจเรียกได้ว่าเป็นเพียงต้นแบบห้องปฏิบัติการ (lab prototype) ซึ่งก็ได้ปรากฏคำกล่าวยืนยันจากทีมวิจัยหลักของโลกที่ออกมายอมรับไว้ด้วยทำนองว่า วงการนี้ยังไม่สามารถสร้างเพื่อใช้งานได้จริงจัง (practical) ทั้งจากประเทศจีน (USTC) บริษัทกูเกิลและไอบีเอ็ม
ดังนั้น ค.ศ.2021 นี้ จึงเป็นปีแห่งการกักตนเองอยู่กับพัฒนาการด้านต้นแบบที่ยังห่างไกลจากการใช้งานได้จริงแต่อยู่ท่ามกลางการโฆษณาเกินจริงที่เกิดขึ้นมาหลายปีต่อเนื่องแล้ว
๒) ดัชนี - “Quantum Cryptography” (QKD - Quantum Key Distribution)
๒.๑) ฐานข้อมูลวิชาการ (Scopus)
แนวโน้มทิศทางข้อมูลของไอทีควอนตัมสาขาด้านการสื่อสารนี้ไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญใด แม้จะมีจำนวนผลงานวิชาการรวมสูงขึ้นอีกอย่างต่อเนื่องจากปีก่อนหน้าก็ตาม โดยที่ประเทศจีนยังคงนำโด่งกับสาขาภาพลักษณ์นี้เช่นเดิม รวมทั้งสถิติของประเทศสิบอันดับแรก สาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง และแหล่งข้อมูลตีพิมพ์ยังคงปรากฏคล้ายเดิมเช่นกัน
เมื่อพิจารณาลึกลงในส่วนงานด้านวิชาการพื้นฐานจากประเทศจีนเป็นหลัก ผลงานสูงสุดยังคงมาจากมหาวิทยาลัย USTC (University of Science and Technology of China) แต่ในปี ค.ศ.2021 นี้ปรากฏว่ารายชื่อในสิบอันดับแรกเป็นสมาชิกของทีมเดียวกันและก่าแก่ที่สุดของประเทศถึงสามราย นำโดย ศาสตราจารย์ Guo ตามด้วยทีมงานรุ่นถัดมา Han Z F รวมทั้ง Yin Z Q (ซึ่งทั้งสองรายชื่อหลังเคยมาบรรยายวิชาการ ณ ประเทศไทยเมื่อปี ค.ศ. 2011 และ 2018)
ส่วนรายชื่อทีมงานจากประเทศอื่น ๆ พบกลุ่มเดิมจากแคนาดาผู้คร่ำหวอดกับงานอันเป็นที่ถกเถียงถึงความเหมาะสมในการสื่อสารวิทยาศาสตร์สู่สังคม เช่น quantum hack ที่ไม่มีจริงในระบบไอทีทั่วไป (มิใช่การแฮกในความหมายด้านไอทีแต่อย่างใด) ทว่า เป็นงานวิจัยที่มีดัชนีผลกระทบวิชาการ (impact factor) ระดับสูงมากจึงเป็นที่นิยมกันในกลุ่มงานวิจัยพื้นฐาน และพบอันดับผลงานสูงจากทีมงานของประเทศรัสเซียที่ย้ายกลับมาจากหน่วยงานของประเทศแคนาดาที่ทำวิจัยแนวกังขานั้นด้วย ซึ่งทั้งสองกลุ่มยังคงมีเพียงผลงานตีพิมพ์ในระดับสูงอย่างต่อเนื่องจึงปรากฏผลอยู่ในสิบอันดับแรกของผู้มีผลงานจากทั่วโลก (แต่ปราศจากข่าวต้นแบบ สิทธิบัตร หรือการลงทุนเปิดบริษัทบ่มเพาะ ซึ่งแตกต่างจากทีมของประเทศจีนในทุกมิติ) ขณะที่ทีมงาน ของ Toshiba UK (Andrew Shield) ของบริษัทไอทียักษ์ใหญ่ยังคงรักษาอันดับผลงานวิชาการที่สูงในสิบอันดับแรกไว้ได้แม้จะบริษัทปรากฏข่าวด้านลบตลอดสองปีที่ผ่านมารวมทั้งการให้ข่าวขนาดตลาดระดับหมื่นล้านเหรียญทั้งที่ไม่ปรากฏอุตสาหกรรมจริงเกิดขึ้น อนึ่ง ทีมงานใหญ่และเก่าแก่ผู้มีผลงานสูงมากจากประเทศญี่ปุ่น (NICT - M. Sasaki) ไม่ปรากฏในสิบอันดับแรกของปี ค.ศ. 2021 นี้แล้ว ซึ่งสอดคล้องกับข่าวการถดถอยด้านงบประมาณและการสนับสนุนในสาขาที่เคยเป็นผู้บุกเบิกอันดับต้น ๆ ของโลกมากว่ายี่สิบปี
๒.๒) สถิติสิทธิบัตรรหัสลับเชิงควอนตัม
การสืบค้นข้อมูลของปีนี้ (2021) กลุ่มดูแลทรัพย์สินทางปัญญาในสาขาจากประเทศจีน Ruban Quantum Tech Co.Ltd. ยังคงมีตัวเลขรวมสูงที่สุดต่อจากปีที่ปรากฏครั้งแรก (2020) โดยมีหน่วยงานอื่น ๆ ของประเทศจีนเช่นกันที่ร่วมกันครองเกือบทั้งหมดในสิบอันดับแรก เมื่อพิจารณาจำนวนสิทธิบัตรสาขานี้ตลอดระยะเวลายี่สิบปี (2001 - 2021) พบว่าประเทศจีนยื่นจดมากที่สุดเช่นกัน แต่กระนั้น ทั้งวงการวิทยาการรหัสลับเชิงควอนตัมนี้ปรากฏมีจำนวนรวมทั้งสองทศวรรษน้อยมากสวนทางกับจำนวนการตีพิมพ์ผลงานของนักวิชาการที่สูงยิ่ง* โดยสาขานี้มีอัตราส่วนความห่างจำนวนดัชนีทั้งสองนี้มากกว่าของสาขาการคำนวณเชิงควอนตัมอย่างยิ่ง เช่นเดียวกับของปีก่อน ๆ หน้า และทั้งนี้ ไม่พบนัยสำคัญด้านอื่นใดที่ปรากฏอีกจากกลุ่มไอทีควอนตัมสาขาการสื่อสารนี้**
* บ่งบอกถึงการขาดความสัมพันธ์กันระหว่างผลงานวิชาการเชิงจินตนาการกับความพยายามในการรักษาสิทธิ หากงานเหล่านั้นเป็นทรัพย์สินทางปัญญาที่มีคุณค่าได้จริงจะปรากฏจำนวนสิทธิบัตรในอัตราที่สูงกว่าที่เป็นอยู่มาก
** หมายเหตุ ผลรวมจนถึงปี ค.ศ. 2021 ข้อมูลจากบางแหล่งมีผลที่แปลกไป เช่น บริษัท Google อยู่ในอันดับที่สองของผู้ยื่นจดสิทธิบัตร ซึ่งสาขารหัสลับควอนตัมไม่เป็นที่ปรากฏว่า Google ให้ความสนใจหรือทำวิจัย (นอกจากด้าน quantum computing) และจากการสืบค้นบน Google patent โดยตรงก็มิได้ปรากฏนัยสำคัญเช่นกัน ดังนั้น ผลสำรวจข้อมูลสิทธิบัตรบางกรณีเฉพาะนั้นขยายความได้ว่า คือปรากฏการณ์คล้ายกับของปีก่อนหน้าที่พบคำสำคัญหลายกรณีที่ไม่เกี่ยวข้องกับหลักการของวิทยาการรหัสลับ (คำค้น - quantum cryptography) หรือการกระจายกุญแจรหัสลับ (คำค้น - quantum key distribution) แต่อย่างใด สาเหตุอาจเนื่องจากเมื่อพิจารณารายละเอียดของสาขาที่มีสิทธิบัตรน้อยมาก จึงมีโอกาสได้ผลที่ผิดเพี้ยนสูงตามไปด้วย ดังนั้น จำเป็นต้องมีการรวบรวมสถิติในระดับหลายปี (สาม ห้า หรือสิบปี) แทนการพิจารณาเพียงรอบปีเดียว เพื่อนำผลรวมในระยะยาวขึ้นมาทบทวนการวิเคราะห์ใหม่ในโอกาสต่อ ๆ ไปกับสาขาที่ยังคงห่างไกลจากการประยุกต์ใช้งานแต่มีภาพลักษณ์ด้านวิชาการ นโยบาย และการตลาดนำหน้าจนเกินจริงสาขานี้
๒.๓) ต้นแบบ
หลังจากบ่งชี้ในปีก่อนหน้าแล้วว่า ไม่มีการใช้งานรหัสลับเชิงควอนตัม (QKD) ในระดับอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลายต่างจากข่าวสร้างภาพลักษณ์ที่ปรากฏไปทั่ว และจากข้อมูลที่เกี่ยวข้องตลอดทั้งปี 2021 นี้ยืนยันได้หนักแน่นซ้ำเดิมว่าสาขารหัสลับเชิงควอนตัมมิได้ปรากฏมีความก้าวหน้าด้านต้นแบบอันจะนำไปสู่การใช้งานจริง “โดยทั่วไป” ได้ แต่อย่างใด กระนั้น กลับเกิดข่าวแปลกที่สร้างความสับสนอย่างมาก เช่น ในวงการอุตสาหกรรมไอทีด้านโทรศัพท์เคลื่อนที่ เมื่อมีข่าวใหม่บนพื้นฐานการประยุกต์ชิปจำนวนสุ่มเชิงควอนตัม (quantum random generator) เดิมในเครื่องโทรศัพท์ 5G จากประเทศเกาหลีใต้และเครื่องสัญชาติเวียดนามที่ออกจำหน่ายมาตั้งแต่สองปีก่อนหน้า (ค.ศ. 2019-2020) ซึ่งเป็นความสำเร็จด้านการใช้คำ “ควอนตัม” เพื่อสร้างภาพลักษณ์เป็นหลักมาก่อนแล้วนั้น แต่ปีนี้ได้ปรากฏกระแสใหม่จากข่าวปลอมที่เติบโตจากหลายสำนักข่าวขึ้นมาแทนที่ด้วยการอวดอ้างกันไปเองว่าการประยุกต์ชิปในระบบ 5G นั้นคือวีธีการของ “รหัสลับเชิงควอนตัม” [ทั้งนี้ ตลอดทั้งสามปีที่ผ่านมา (2019 - 2021) ไม่ปรากฏผลด้านดีหรือการตอบรับจากทั้งวงการวิชาการหรืออุตสาหกรรมใด ไม่มีทั้งผลการรีวิวสินค้าจากสำนักหรือผู้ใช้งานใด] ข่าวปลอมดังกล่าวจึงเป็นผลกระทบด้านลบที่หนักหน่วงขึ้นโดยเริ่มปรากฏฟ้องขึ้นมาแทนที่มากขึ้น ขณะที่ข้อมูลด้านความจริงยังคงถูกปิดบังมาอย่างยาวนานและมีแนวโน้มเช่นนั้นต่อ ๆ ไป
อีกทั้ง หลายหน่วยงานด้านไอทีของหลายประเทศได้ออกรายงานผลแย้งอันนำไปสู่การ “ไม่แนะนำ” หรือ “ไม่รับรอง” การใช้งาน (ดูสรุปข่าวประจำปี และ QuantumIT Digest หัวข้อ NSCS & NSA) โดยกลับมาเน้นย้ำในแวดวงไอทีตลอดทั้งปี 2021 อีกครั้งด้วย ซึ่งเป็นการตอกย้ำว่า รหัสลับเชิงควอนตัมเป็นวิทยาการเพื่อการสื่อสารเชิงควอนตัมอนาคตที่ใช้เพื่อสร้างบุคลากรและอยู่ระหว่างการพัฒนา ส่วนจำนวนสุ่มเชิงควอนตัมสำหรับโทรศัพท์เคลื่อนที่เป็นเพียงการใช้ประโยชน์จากคำ “ควอนตัม” เท่านั้น มิได้เกิดประโยชน์จริงที่พิสูจน์ได้แต่อย่างใด
(อ้างอิง ข่าวโทรศัพท์ 5G ควอนตัม)
๓) มาตรฐานไอทีควอนตัม
ปี ค.ศ. 2021 DARPA หน่วยงานวิจัยด้านความมั่นคงสหรัฐฯ ให้ข่าวถึงความพร้อมที่จะสร้าง “yardsticks” (หรือแนวทางลักษณะมาตรฐานการชั่งตวงวัดที่เคยเกิดขึ้นกับอุตสาหกรรมแนวเดิม (classic)) เพื่อกำหนดเป็นมาตรฐานการคำนวณเชิงควอนตัม แต่ด้วยการที่งานของไอทีควอนตัมสาขานี้มีมิติต่างไปมากจากอุตสาหกรรมของโลกไอทีทั่วไป (classical) จึงปรากฏคำอ้างเชิงเงื่อนไขที่คลุมเครือ บ่งบอกเป็นนัยถึงระยะห่างหรือโอกาสที่ยังน้อยของการเกิดขึ้นได้จริงกับมาตรฐานดังกล่าวพ่วงมาอีกด้วยว่า
“If we succeed, these benchmarks will serve as guide stars for quantum computer development,”
โดยรวม มาตรฐานของอุตสาหกรรมจริงจังของการคำนวณเชิงควอนตัมนั้นยังมาไม่ถึง แม้ว่าจะมีข่าวโด่งดังทั่วโลกนำหน้ามาก่อนนานแล้วทั้งจาก IEEE Standards ITU ISO ETSI NIST หรือ UNE โดยรวมยังคงห่างไกลต่อการเป็นมาตรฐานบังคับใช้กับระบบไอทีทั่วไปได้
สำหรับด้าน วิทยาการรหัสลับเชิงควอนตัม ปรากฏข่าวเกี่ยวข้องกับมาตรฐานข่าวเดียวจากประเทศจีน โดยหลังจากประธานาธิบดี สี จิ้นผิง ได้เอ่ยในการประชุมใหญ่พรรคคอมมิวนิสต์ปลายปีก่อน (2020) ว่า รัฐฯได้ลงงบวิจัยไปกับงานด้านเทคโนโลยีควอนตัมมากแล้วแต่กลับยังไม่เกิดมีอุตสาหกรรมขึ้น ในที่สุดจึงเกิดการสนองตามครรลองงานวิจัยพื้นฐาน นั่นคือ “จัดงานแสดงนิทรรศการ” รวมทั้งจัดการบรรจุ “มาตรฐาน” อันเป็นเพียงการสร้างภาพลักษณ์ต่อไปแทน
บทสรุปร่วม - ดัชนีข้อมูลไอทีควอนตัม 2021
ข้อมูลด้านไอทีควอนตัมผ่านดัชนีต่าง ๆ ทั้งหลายที่ปรากฏแล้วเหล่านี้ คือภาพสะท้อนของวงการฯ ได้เป็นอย่างดี ชัดเจน อีกครั้ง และอีกปีว่า
“การคำนวณเชิงควอนตัมมีศักยภาพสูงมาก เพียงยังคงต้องรอพัฒนาการที่มาถึงผู้ใช้งานได้จริง ส่วนรหัสลับเชิงควอนตัมเป็นสาขาที่เติบโตสูงมากด้านการสร้างกำลังคนและวิทยาการ มิใช่เพื่ออุตสาหกรรมไอทีแต่อย่างใดและไม่มีแนวโน้มใดที่จะเปลี่ยนแปลงในเวลาอันใกล้”
อนึ่ง บทสรุปย่อยเดิมส่วนหนึ่งของปีที่ผ่านมา (2020) ของการเปรียบเทียบศักยภาพเฉพาะทางด้านการคำนวณเชิงควอนตัมระหว่างประเทศจีนกับของชาติตะวันตกยังคงใช้การได้ดีต่อเนื่องกับปี ค.ศ.2021 อีกครั้งคือ
“ประเทศจีนยังคงมีเฉพาะ จำนวน ที่วิ่งไล่ตามสหรัฐฯแต่ยังคงมิใช่ดัชนีสะท้อนความก้าวหน้าด้านนี้ได้มากนัก อีกทั้งยังตามหลังกลุ่มยุโรป ผลงานที่เด่นเฉพาะการตีพิมพ์ผลวิจัยยังคงเป็นเพียง "ดัชนีคลุมเครือ" ต่างจากสหรัฐฯที่ครอบคลุมปัจจัยสำคัญหมดทั้ง “ผลงานวิจัยตีพิมพ์ อุตสาหกรรมกับการลงทุน สิทธิบัตรคุ้มครอง ต้นแบบจริงและงานวิจัยสนับสนุน”
ดังนั้น วงการไอทีควอนตัมเมื่อมองผ่านดัชนีข้อมูลผลงานวิชาการตีพิมพ์ สิทธิบัตร และต้นแบบ การลงทุนรวมทั้งมาตรฐานอุตสาหกรรมตลอดทั้งปี พ.ศ.๒๕๖๔ แล้ว จึงสอดคล้องกันทุกส่วนและยืนยันตรงไปตรงมาจากผลลัพธ์ของวงการเองได้ว่า
“สังคมไอทีหรือชาวบ้านทั่วไปยังคงต้องอยู่ในสิ่งแวดล้อมข่าวไอทีควอนตัมที่เป็นโฆษณาชวนเชื่อและเกินจริง (hype) กันต่อไป”
……. OQC academy (2021) by K Sripimanwat
....
(ข้อมูลปีก่อนหน้า 2020)
Комментарии